هیدروکسی اتیل سلولز چگونه تهیه می شود؟

هیدروکسی اتیل سلولزیک مشتق مهم سلولز است. با توجه به مزایای منابع مواد خام فراوان، تجدیدپذیر، زیست تخریب پذیر، غیر سمی، زیست سازگاری خوب و بازده زیاد، تحقیقات و کاربرد آن توجه زیادی را به خود جلب کرده است. . مقدار ویسکوزیته یک شاخص عملکرد بسیار مهم هیدروکسی اتیل سلولز است. در این مقاله، هیدروکسی اتیل سلولز با ویسکوزیته بالای mPa·s 104×5 و مقدار خاکستر کمتر از 0.3 درصد به روش سنتز فاز مایع از طریق فرآیند دو مرحله‌ای قلیایی و اتریفیکاسیون تهیه شد.

فرآیند قلیایی شدن فرآیند تهیه سلولز قلیایی است. در این مقاله از دو روش قلیایی سازی استفاده شده است. روش اول استفاده از استون به عنوان رقیق کننده است. ماده خام سلولز به طور مستقیم در غلظت معینی از محلول آبی هیدروکسید سدیم بازیافت می شود. پس از انجام واکنش باز سازی، یک عامل اتریفیکاسیون برای انجام مستقیم واکنش اتریفیکاسیون اضافه می شود. روش دوم این است که ماده خام سلولز در محلول آبی هیدروکسید سدیم و اوره قلیایی می شود و سلولز قلیایی تهیه شده با این روش باید قبل از واکنش اتریفیکاسیون فشرده شود تا لیموی اضافی خارج شود. سلولز قلیایی تهیه شده با روش های مختلف با طیف سنجی مادون قرمز و پراش اشعه ایکس آنالیز شد. با توجه به خواص محصولات تهیه شده توسط واکنش اتریفیکاسیون، روش انتخاب تعیین می شود.

به منظور تعیین بهترین فرآیند سنتز اتریفیکاسیون، ابتدا مکانیسم واکنش آنتی اکسیدان، لیمو و اسید استیک یخچالی در واکنش اتریفیکاسیون مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. سپس برنامه آزمایشی واکنش تک عاملی را فرموله کنید، عواملی را تعیین کنید که تأثیر بیشتری بر عملکرد هیدروکسی اتیل سلولز تهیه شده دارند و از ویسکوزیته محلول آبی 2 درصد محصول به عنوان شاخص مرجع استفاده کنید. نتایج تجربی نشان می دهد که عواملی مانند مقدار رقیق کننده انتخابی، مقدار اتیلن اکساید اضافه شده، زمان قلیایی شدن، دما و زمان واکنش اول، دما و زمان واکنش دوم همگی تاثیر زیادی بر عملکرد دارند. محصول یک طرح آزمایشی متعامد با هفت عامل و سه سطح ترسیم شد و منحنی اثر که از نتایج تجربی ترسیم شد، می‌تواند عوامل اولیه و ثانویه و روند تأثیر هر عامل را به صورت بصری تحلیل کند. به منظور تهیه محصولات با مقادیر ویسکوزیته بالاتر، یک طرح تجربی بهینه فرموله شد و در نهایت طرح بهینه برای تهیه هیدروکسی اتیل سلولز از طریق نتایج تجربی تعیین شد.

خواص آماده شده با ویسکوزیته بالاهیدروکسی اتیل سلولزتجزیه و تحلیل و آزمایش شدند، از جمله تعیین ویسکوزیته، محتوای خاکستر، عبور نور، محتوای رطوبت و غیره، از طریق طیف‌سنجی مادون قرمز، تشدید مغناطیسی هسته‌ای، کروماتوگرافی گازی، پراش اشعه ایکس، آنالیز حرارتی دیفرانسیل حرارتی و سایر روش‌های مشخص‌سازی استفاده می‌شوند. برای تجزیه و تحلیل و توصیف ساختار محصول، یکنواختی جایگزین، درجه جایگزینی مولی، بلورینگی، پایداری حرارتی و غیره. روش های آزمایش به استانداردهای ASTM اشاره دارند.

هیدروکسی اتیل سلولز، یک مشتق مهم سلولز، به دلیل منابع مواد خام فراوان، تجدیدپذیر، زیست تخریب پذیر، غیر سمی، زیست سازگار و بازده بالا مورد توجه قرار گرفته است. ویسکوزیته هیدروکسی اتیل سلولز یک شاخص بسیار مهم برای عملکرد آن است. ویسکوزیته هیدروکسی اتیل سلولز تهیه شده بالاتر از 5×104mPa·s و میزان خاکستر آن کمتر از 0.3 درصد است.

در این مقاله، هیدروکسی اتیل سلولز با ویسکوزیته بالا به روش سنتز فاز مایع از طریق قلیایی کردن و اتریفیکاسیون تهیه شد. فرآیند قلیایی سازی، تهیه سلولز قلیایی است. از دو روش قلیایی کردن انتخاب کنید. یکی این است که مواد سلولز مستقیماً با استون به عنوان رقیق کننده در محلول آبی هیدروکسید سدیم قلیایی می شود و سپس با یک عامل اتریفیکاسیون تحت واکنش اتریفیکاسیون قرار می گیرد. مورد دیگر این است که مواد سلولزی در محلول آبی هیدروکسید سدیم و اوره قلیایی می شوند. قلیایی اضافی در سلولز قلیایی باید قبل از واکنش حذف شود. در این مقاله سلولزهای قلیایی مختلف با استفاده از طیف‌سنجی مادون قرمز و پراش پرتو ایکس مورد بررسی قرار می‌گیرند. در نهایت، روش دوم با توجه به خواص محصولات اتریفیکاسیون اتخاذ می شود.

به منظور تعیین مراحل آماده سازی اتریفیکاسیون، مکانیسم واکنش آنتی اکسیدان، قلیایی و اسید استیک یخچالی در فرآیند خوردن مورد مطالعه قرار گرفت. عوامل موثر بر تهیه هیدروکسی اتیل سلولز با آزمایش تک فاکتوری تعیین شد. بر اساس مقدار ویسکوزیته محصول در محلول آبی 2 درصد. نتایج تجربی نشان می دهد که حجم رقیق کننده، مقدار اکسید اتیلن، زمان قلیایی شدن، دما و زمان هیدراتاسیون اول و دوم تأثیر زیادی بر عملکرد محصول دارند. روش هفت عامل و سه سطح برای تعیین بهترین روش آماده سازی اتخاذ شد.

ما خواص آماده شده را تجزیه و تحلیل می کنیمهیدروکسی اتیل سلولزاز جمله ویسکوزیته، خاکستر، عبور نور، رطوبت، و غیره. خصوصیات ساختاری، همگنی جایگزین، مولاریته جایگزینی، بلورینگی و پایداری حرارتی توسط فروسرخ، رزونانس مغناطیسی هسته‌ای، کروماتوگرافی گازی، پراش پرتو ایکس، DSC و DAT و روش های تست استانداردهای ASTM را پذیرفته اند.